Murray. Microbiología Médica. 9 Ed. Capítulo 21. Listeria y bacterias grampositivas relacionadas

Listeria y bacterias grampositivas relacionadas

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Resumen

Este documento informativo resume los principales temas e ideas importantes presentados en el capítulo sobre Listeria y bacterias grampositivas relacionadas del libro "Medical Microbiology" de Murray.

Temas Generales:

El capítulo introduce un grupo heterogéneo de bacilos grampositivos aerobios y no formadores de esporas, destacando que algunos son patógenos humanos bien conocidos (Listeria monocytogenes, Corynebacterium diphtheriae), otros son principalmente patógenos animales que pueden causar enfermedad en humanos (Erysipelothrix rhusiopathiae), y otros son patógenos oportunistas. Se subraya la importancia de la morfología microscópica para la identificación preliminar, diferenciando entre bacilos uniformes (Listeria, Erysipelothrix) e irregulares (Corynebacterium y géneros relacionados). El capítulo se centra en tres especies: L. monocytogenes, E. rhusiopathiae y C. diphtheriae, resumiendo las enfermedades que causan.

Listeria monocytogenes:

• Características Generales: L. monocytogenes es descrita como el patógeno humano más significativo dentro del género Listeria (que comprende 26 especies y subespecies). Es un bacilo corto (0.4 a 0.5 × 0.5 a 2 μm), no ramificado, grampositivo, anaerobio facultativo, capaz de crecer en un amplio rango de temperaturas (1°C a 45°C) y en alta concentración de sal. Se presenta solo, en pares o en cadenas cortas, pudiendo confundirse con Streptococcus pneumoniae.
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• Patogénesis e Inmunidad: Se detalla su capacidad como patógeno intracelular facultativo. Tras la ingestión de alimentos contaminados, sobrevive al ambiente gástrico y biliar. La adhesión a las células huésped se produce mediante internalinas (como InlA y InlB) que interactúan con receptores de la célula huésped. La bacteria escapa del fagolisosoma mediante la acción de listeriolisina O y fosfolipasas C, replicándose en el citosol y moviéndose a través de la polimerización de actina mediada por la proteína bacteriana ActA, lo que le permite propagarse a células adyacentes. La inmunidad celular es crucial para controlar la infección, ya que L. monocytogenes evade la eliminación mediada por anticuerpos al replicarse intracelularmente.
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• Epidemiología: L. monocytogenes está ampliamente distribuida en la naturaleza y en las heces de diversos animales. La principal fuente de infección es el consumo de alimentos contaminados. Se menciona la ocurrencia de brotes importantes asociados a productos cárnicos, lácteos y vegetales contaminados, incluso a temperaturas de refrigeración debido a su capacidad de crecimiento en frío. Se destaca que, aunque la incidencia es relativamente baja, es la principal causa de muertes por enfermedades transmitidas por alimentos en los Estados Unidos. Las poblaciones de alto riesgo incluyen neonatos, ancianos, mujeres embarazadas y personas con inmunidad celular comprometida.
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• Enfermedades Clínicas: Se describen dos formas de enfermedad neonatal (inicio temprano y tardío), infecciones en mujeres embarazadas (a menudo con síntomas inespecíficos), enfermedad en adultos sanos (generalmente asintomática o leve), meningitis en adultos (la forma más común de infección diseminada), y bacteriemia primaria. Se subraya la alta mortalidad y las secuelas neurológicas asociadas a la meningitis por Listeria.
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• Diagnóstico de Laboratorio: Se menciona la dificultad de observar organismos en el LCR mediante tinción de Gram debido a las bajas concentraciones bacterianas. El cultivo en medios convencionales, a veces con medios selectivos y enriquecimiento en frío, es fundamental. Se resaltan características como la β-hemólisis débil y la motilidad característica para la identificación preliminar. Se mencionan pruebas bioquímicas y MALDI-TOF como métodos de identificación, y técnicas moleculares (PFGE y secuenciación del genoma completo) para investigaciones epidemiológicas.
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• Tratamiento, Prevención y Control: La combinación de gentamicina con penicilina o ampicilina es el tratamiento de elección para infecciones graves. Se señala la resistencia natural a las cefalosporinas y la aparición de resistencia a otros antibióticos. La prevención se centra en evitar el consumo de alimentos de riesgo, especialmente en poblaciones susceptibles. No hay vacuna disponible.

Erysipelothrix rhusiopathiae:

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• Características Generales: E. rhusiopathiae es un bacilo grampositivo no formador de esporas, distribuido mundialmente en animales. Se describe como delgado, a veces pleomórfico, con tendencia a formar filamentos. Puede decolorarse fácilmente en la tinción de Gram. Es microaerofílico y forma colonias pequeñas y lisas o más grandes y rugosas.
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• Patogénesis: Se conoce poco sobre sus factores de virulencia específicos, aunque se cree que la neuraminidasa es importante para la adhesión e invasión, y una cápsula de polisacárido podría proteger contra la fagocitosis.
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• Epidemiología: Es un organismo ubicuo en animales (especialmente cerdos y pavos) y puede sobrevivir en el suelo contaminado. La enfermedad humana es zoonótica y principalmente ocupacional, afectando a personas que trabajan con animales o sus productos. La incidencia en humanos es desconocida ya que no es una enfermedad de notificación obligatoria.
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• Enfermedades Clínicas: Se describen tres formas principales de infección humana: erisipeloide (una infección cutánea localizada), enfermedad cutánea generalizada y septicemia (a menudo asociada con endocarditis). El erisipeloide se presenta como una lesión cutánea inflamatoria en el sitio de trauma, comúnmente en dedos o manos.
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• Diagnóstico de Laboratorio: La bacteria se encuentra en el tejido profundo de la lesión, por lo que se requieren biopsias o aspirados profundos. La tinción de Gram del espécimen a menudo es negativa. Crece lentamente en medios convencionales en condiciones microaerofílicas. La ausencia de motilidad y catalasa la diferencia de Listeria.
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• Tratamiento, Prevención y Control: La penicilina es el antibiótico de elección. Se recomienda el uso de guantes y otras protecciones en personas con riesgo ocupacional. Existe una vacuna para controlar la enfermedad en cerdos.

Corynebacterium diphtheriae:

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• Características Generales: El género Corynebacterium es diverso. C. diphtheriae se caracteriza por ser un bacilo irregularmente teñido, pleomórfico, aerobio o anaerobio facultativo, no móvil y catalasa positivo. En la tinción de Gram, se observan agrupaciones y cadenas cortas de bacilos con forma de "palo de golf". Se divide en cuatro biotipos.
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• Patogénesis e Inmunidad: La toxina diftérica es el principal factor de virulencia, codificada por el gen tox introducido por un bacteriófago lisogénico (β-fago). La toxina A-B inactiva el factor de elongación-2 (EF-2) en las células huésped, deteniendo la síntesis de proteínas. La producción de toxina está regulada por la concentración de hierro. El receptor de la toxina es el factor de crecimiento epidérmico unido a heparina, presente en células cardíacas y nerviosas, lo que explica las manifestaciones clínicas.
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• Epidemiología: La difteria se encuentra en todo el mundo, especialmente en áreas urbanas pobres con baja inmunización. La transmisión es de persona a persona a través de gotitas respiratorias o contacto con la piel. Los humanos son el único reservorio conocido. La enfermedad se ha vuelto poco común en países con programas de vacunación activos.
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• Enfermedades Clínicas: La presentación clínica depende del sitio de infección, el estado inmunitario del paciente y la virulencia del organismo. Puede haber colonización asintomática, enfermedad respiratoria leve o enfermedad fulminante. La toxina diftérica, producida localmente, se disemina por la sangre causando efectos sistémicos. La difteria respiratoria se caracteriza por la formación de una pseudomembrana en la faringe, pudiendo causar complicaciones cardíacas (miocarditis) y neurológicas (neuropatía). La difteria cutánea se presenta como una úlcera crónica.
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• Diagnóstico de Laboratorio: El diagnóstico inicial de difteria se basa en la clínica. La microscopía es poco fiable. Se deben tomar muestras de nasofaringe y garganta para cultivo en medios enriquecidos y selectivos (como agar sangre con cisteína-telurito [CTBA] o medio de Tinsdale). Se requiere la confirmación de la producción de exotoxina en los aislados mediante la prueba de Elek o PCR para el gen tox.
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• Tratamiento, Prevención y Control: La administración temprana de antitoxina diftérica es crucial para neutralizar la toxina. Se utilizan antibióticos (penicilina o eritromicina) para eliminar la bacteria y detener la producción de toxina. El aislamiento y el mantenimiento de la vía aérea son importantes. Después de la recuperación, se requiere la inmunización con toxoide diftérico. La prevención se basa en la vacunación activa con el toxoide diftérico, generalmente combinado con tétanos y tos ferina (vacuna DPT). Se recomienda la profilaxis antibiótica y la vacunación de los contactos cercanos de pacientes con difteria.

Preguntas sobre Listeria, Erysipelothrix y Corynebacterium

1. ¿Cuáles son las principales características que distinguen a Listeria monocytogenes, Erysipelothrix rhusiopathiae y Corynebacterium diphtheriae como grupos de bacterias grampositivas?

Listeria monocytogenes se caracteriza por ser un bacilo grampositivo corto, no ramificado, anaerobio facultativo, capaz de crecer en un amplio rango de temperaturas (1°C a 45°C) y en altas concentraciones de sal. Exhibe motilidad a temperatura ambiente con un movimiento de "volteo" característico y produce una débil β-hemólisis en agar sangre de carnero. Los bacilos son uniformes en su morfología.

Erysipelothrix rhusiopathiae es también un bacilo grampositivo no esporulado, pero es más delgado y a veces pleomórfico, con tendencia a formar filamentos largos. Puede decolorarse fácilmente en la tinción de Gram. Es microaerofílico y crece mejor en una atmósfera con oxígeno reducido y CO₂ suplementario. Las colonias pueden ser pequeñas y lisas o más grandes y rugosas. No es móvil ni produce catalasa.

Corynebacterium diphtheriae se distingue por ser un bacilo grampositivo de forma irregular ("en forma de maza"), no móvil, aerobio o anaerobio facultativo y catalasa positivo. En las tinciones de Gram, a menudo se agrupan o forman cadenas cortas. La mayoría de las especies fermentan carbohidratos produciendo ácido láctico. Algunas cepas requieren medios suplementados con lípidos para un buen crecimiento.

2. ¿Cómo causa enfermedad Listeria monocytogenes en humanos y qué poblaciones son las más susceptibles?

Listeria monocytogenes es un patógeno intracelular facultativo que se adquiere principalmente por la ingestión de alimentos contaminados. Puede sobrevivir a las barreras gástricas e intestinales y adherirse a las células huésped. Una vez dentro de las células, escapa del fagosoma utilizando listeriolisina O y fosfolipasas C, replicándose en el citosol. Utiliza la proteína ActA para polimerizar actina y moverse dentro de la célula y hacia células adyacentes, propagando la infección sin exposición al sistema inmunitario humoral.

Las poblaciones más susceptibles a infecciones graves por Listeria son los neonatos, los ancianos, las mujeres embarazadas y las personas con defectos en la inmunidad celular.

3. ¿Cuáles son las principales vías de transmisión e implicaciones epidemiológicas de las infecciones por Listeria monocytogenes?

La principal vía de transmisión de Listeria monocytogenes es el consumo de alimentos contaminados, como carnes procesadas poco cocidas, leche y quesos no pasteurizados y vegetales crudos sin lavar. También puede ocurrir la transmisión de madre a hijo durante el embarazo o el parto. La bacteria está ampliamente distribuida en la naturaleza y puede crecer a temperaturas de refrigeración, lo que permite la contaminación significativa de alimentos refrigerados con el tiempo. Aunque las infecciones son relativamente infrecuentes, Listeria es una causa importante de muertes asociadas a enfermedades transmitidas por alimentos.

4. ¿Cómo se diagnostica la infección por Listeria monocytogenes en el laboratorio y cuál es el tratamiento recomendado?

El diagnóstico de laboratorio de Listeria implica el uso de medios de cultivo convencionales, a veces con medios selectivos y enriquecimiento en frío para muestras contaminadas. La morfología grampositiva, la motilidad y la débil β-hemólisis son características preliminares útiles. La identificación definitiva puede realizarse mediante pruebas bioquímicas o espectrometría de masas MALDI. En investigaciones epidemiológicas, se utilizan métodos de tipificación serológica y molecular como PFGE y análisis de secuenciación del genoma completo.

El tratamiento de elección para infecciones graves por Listeria es la combinación de gentamicina con penicilina o ampicilina, ya que la mayoría de los antibióticos son solo bacteriostáticos contra esta bacteria. El trimetoprim-sulfametoxazol también es bactericida y se utiliza con éxito.

5. ¿Qué es el erisipeloide y cómo se relaciona con Erysipelothrix rhusiopathiae?

El erisipeloide es una infección cutánea localizada causada por Erysipelothrix rhusiopathiae. Se desarrolla en el sitio de una lesión traumática después de la inoculación subcutánea de la bacteria, típicamente al manipular productos animales contaminados o el suelo. Se presenta como una lesión inflamatoria violácea con un borde elevado, comúnmente en los dedos o las manos, que se extiende periféricamente. A diferencia del erisipela estreptocócico, la supuración es rara. La enfermedad en humanos por Erysipelothrix es zoonótica y principalmente ocupacional, afectando a carniceros, trabajadores de la carne, agricultores, trabajadores avícolas y manipuladores de pescado.

6. ¿Cómo se diagnostica y se trata la infección por Erysipelothrix rhusiopathiae?

El diagnóstico de laboratorio de la infección por Erysipelothrix rhusiopathiae requiere la obtención de biopsias de tejido profundo o aspirados del margen de la lesión, ya que las bacterias se encuentran en la profundidad del tejido. La tinción de Gram de la muestra puede ser negativa. La bacteria puede cultivarse en medios convencionales en una atmósfera con CO₂ suplementario, aunque el crecimiento es lento. La ausencia de motilidad y de producción de catalasa ayuda a distinguir este organismo de Listeria. La penicilina es el antibiótico de elección para el tratamiento tanto de infecciones localizadas como sistémicas.

7. ¿Cuál es el principal factor de virulencia de Corynebacterium diphtheriae y cómo causa enfermedad?

El principal factor de virulencia de Corynebacterium diphtheriae es la toxina diftérica, una exotoxina codificada por el gen tox introducido por un bacteriófago lisogénico. La toxina es una toxina A-B que se une al receptor del factor de crecimiento epidérmico unido a heparina en las células eucariotas, especialmente las del corazón y los nervios. La subunidad A se internaliza e inhibe la síntesis de proteínas al inactivar el factor de elongación-2 (EF-2), lo que lleva a la muerte celular. La producción de toxina está regulada por la concentración de hierro. La enfermedad clínica (difteria) resulta de la producción de esta toxina en el sitio de la infección, generalmente en la nasofaringe, y su posterior diseminación sistémica.

8. ¿Cómo se previene, diagnostica y trata la difteria?

La prevención de la difteria se logra mediante la inmunización activa con el toxoide diftérico, que se administra en múltiples dosis durante la infancia y con refuerzos cada 10 años. El diagnóstico clínico es crucial para iniciar el tratamiento temprano, ya que las pruebas de laboratorio pueden tardar. Las muestras de nasofaringe y garganta deben cultivarse en medios selectivos como el agar sangre cisteína-telurito (CTBA) y el medio de Tinsdale. Todas las cepas de C. diphtheriae aisladas deben someterse a pruebas de toxigenicidad, como la prueba de Elek o la PCR para el gen de la toxina. El tratamiento principal consiste en la administración temprana de antitoxina diftérica para neutralizar la toxina no unida a las células. También se utilizan antibióticos como la penicilina o la eritromicina para eliminar la bacteria y detener la producción de toxina. Los contactos cercanos de pacientes con difteria deben recibir profilaxis antibiótica y una dosis de refuerzo de la vacuna si es necesario.

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